胡磊
類比既是一種推理方法(類比推理是一種合情推理),同時(shí)也是一種學(xué)習(xí)方法,盡管由類比推理得出的結(jié)論不一定正確,但由于類比在尋找解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的方法和途徑上以及發(fā)現(xiàn)科學(xué)奧秘方面更優(yōu)于邏輯推理,特別是它在培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維能力方面有其獨(dú)特的作用.下面重點(diǎn)剖析類比常見題型.
一、概念類比型
例1(2013·澄海區(qū)模擬)古希臘著名的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派把1、3、6、10…,這樣的數(shù)稱為“三角形數(shù)”,而把1、4、9、16…,這樣的數(shù)稱為“正方形數(shù)”.
(1)第5個(gè)三角形數(shù)是,第n個(gè)“三角形數(shù)”是,第5個(gè)“正方形數(shù)”是,第n個(gè)正方形數(shù)是;
(2)經(jīng)探究我們發(fā)現(xiàn):任何一個(gè)大于1的“正方形數(shù)”都可以看作兩個(gè)相鄰“三角形數(shù)”之和.
例如:①4=1+3,②9=3+6,③16=6+10,④,⑤,….
請(qǐng)寫出上面第4個(gè)和第5個(gè)等式;
(3)在(2)中,請(qǐng)?zhí)骄康趎個(gè)等式,并證明你的結(jié)論.
分析:(1)觀察發(fā)現(xiàn),第5個(gè)三角形數(shù)等于第4個(gè)三角形數(shù)加上5,即為15,第n個(gè)“三角形數(shù)”等于第(n-1)個(gè)“三角形數(shù)”加上n,即為1+2+3+…+n,計(jì)算即可;第5個(gè)“正方形數(shù)”是52,第n個(gè)正方形數(shù)是n2;
(2)根據(jù)①4=1+3,②9=3+6,③16=6+10即可得出第4個(gè)等式為第5個(gè)正方形數(shù)等于第4個(gè)三角形數(shù)加上第5個(gè)三角形數(shù),第5個(gè)等式為第6個(gè)正方形數(shù)等于第5個(gè)三角形數(shù)加上第6個(gè)三角形數(shù);
(3)第n個(gè)等式為第(n+1)個(gè)“正方形數(shù)”等于第n個(gè)“三角形數(shù)”加上第(n+1)個(gè)“三角形數(shù)”.
解析:(1)15,n(n+1)2,25,n2;
(2)25=10+15,36=15+21;
(3)(n+1)2=n(n+1)2+(n+1)(n+2)2,
∵右邊=n2+n2+n2+3n+22
=2n2+4n+22
=n2+2n+1=(n+1)2=左邊,
∴原等式成立.
點(diǎn)評(píng):本題考查了整式的混合運(yùn)算及規(guī)律型:數(shù)字的變化類,首先要觀察出“三角形數(shù)”和“正方形數(shù)”的變化規(guī)律,再根據(jù)規(guī)律解題.
二、方法類比型
例2(2013·焦作模擬)請(qǐng)閱讀下列材料:若兩個(gè)正實(shí)數(shù)a1,a2滿足a21+a22=1,那么a1+a2≤2.證明:構(gòu)造函數(shù)f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2=2x2-2(a1+a2)x+1,因?yàn)閷?duì)一切實(shí)數(shù)x,恒有f(x)≥0,所以Δ≤0,從而得4(a1+a2)2-8≤0,所以a1+a2≤2.根據(jù)上述證明方法,若n個(gè)正實(shí)數(shù)滿足a21+a22+…+a2n=1時(shí),你能得到的結(jié)論為.
分析:由類比推理知識(shí)可構(gòu)造函數(shù)f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2+…+(x-an)2=nx2-2(a1+a2+…+an)x+1,由對(duì)一切實(shí)數(shù)x,恒有f(x)≥0,所以Δ≤0,即可得到結(jié)論.
解析:構(gòu)造函數(shù)f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2+…+(x-an)2=nx2-2(a1+a2+…+an)x+1,
由對(duì)一切實(shí)數(shù)x,恒有f(x)≥0,所以Δ≤0,得a1+a2+…+an≤n.
故答案為:a1+a2+…+an≤n.
點(diǎn)評(píng):本題先通過(guò)對(duì)已知結(jié)論類比得到結(jié)論的推廣,再通過(guò)觀察已知結(jié)論的證明方法來(lái)對(duì)推廣的結(jié)論進(jìn)行證明.本題既有結(jié)論的推廣類比又包含證明方法的類比,如果類比結(jié)論產(chǎn)生錯(cuò)誤,下面的證明也將產(chǎn)生錯(cuò)誤.所以結(jié)論一定類比正確,再根據(jù)方法類比.
三、性質(zhì)類比型
例3我們知道,在△ABC中,記D、E、F分別為ABC的重心,則有結(jié)論:①;②.
分析:類比推理是由特殊到特殊的推理,本題中是將平面圖形三角形與空間圖形四面體進(jìn)行類比,三角形三邊的中點(diǎn)類比四面體四個(gè)面的重心,三角形中的比例2∶1類比空間圖形中的比例3∶1.
解析:①在△ABC中,三條中線AD、BE、CF相交于一點(diǎn),類比到四面體ABCD中,應(yīng)為四個(gè)頂點(diǎn)與對(duì)面重心連線交于一點(diǎn),
即AG1、BG2、CG3、DG4交于一點(diǎn).
②在△ABC中,三條中線AD、BE、CF的交點(diǎn)即重心將中線分成2∶1兩部分,類比到四面體ABCD中,應(yīng)為四個(gè)頂點(diǎn)與對(duì)面重心連線交于一點(diǎn),此點(diǎn)將對(duì)應(yīng)線段分成3∶1兩部分;故答案為①AG1、BG2、CG3、DG4交于一點(diǎn);②此點(diǎn)將對(duì)應(yīng)線段分成3∶1兩部分.
點(diǎn)評(píng):本題考查了合情推理的方法之一類比猜想,抓住平面圖形性質(zhì)與相應(yīng)空間圖形性質(zhì)的異同進(jìn)行類比推理,這是解決本題的關(guān)鍵.易錯(cuò)題型易錯(cuò)題型
概率解題典型錯(cuò)誤類型及根源分析□嚴(yán)曼麗
概率問(wèn)題題型較多,解法靈活,解題過(guò)程中,容易因概念不清、忽視條件、考慮不周等因素而導(dǎo)致思維混亂,從而使得解題失誤.本文就概率問(wèn)題中常見的錯(cuò)誤進(jìn)行成因診斷供參考.
類型一:“非等可能”與“等可能”混同
等可能事件概率:如果一次實(shí)驗(yàn)的等可能基本事件共有n個(gè),那么每一個(gè)等可能的基本事件發(fā)生的概率都是1n,如果某個(gè)事件A包含其中m個(gè)等可能基本事件,那么事件A發(fā)生的概率為P(A)=mn.
例1(2009江蘇高考)現(xiàn)有5根竹竿,它們的長(zhǎng)度(單位:m)分別為2.5,2.6,2.7,2.8,2.9,若從中一次隨機(jī)抽取2根竹竿,則它們的長(zhǎng)度恰好相差0.3m的概率為.
錯(cuò)解:一次隨機(jī)抽取2根竹竿長(zhǎng)度相差的可能數(shù)值為{0.1,0.2,0.3,0.4}(單位:m),出現(xiàn)的長(zhǎng)度之差等于0.3的只有一個(gè),故P(A)=14.
錯(cuò)誤分析:僅當(dāng)所述的試驗(yàn)結(jié)果是等可能性時(shí)才成立,而所取數(shù)值0.1,0.2,0.3,0.4不是等可能的,出現(xiàn)長(zhǎng)度相差0.3m有2種情況(2.5,2.8),(2.6,29),而出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)之差等于0.1有4種情況(2.5,2.6),(2.6,2.7),(2.7,2.8),(2.8,2.9),其它的情況可類推.